WO2018192821A1 - Verfahren zum betreiben einer verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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WO2018192821A1
WO2018192821A1 PCT/EP2018/059298 EP2018059298W WO2018192821A1 WO 2018192821 A1 WO2018192821 A1 WO 2018192821A1 EP 2018059298 W EP2018059298 W EP 2018059298W WO 2018192821 A1 WO2018192821 A1 WO 2018192821A1
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WO
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valve lift
internal combustion
combustion engine
valve
intake
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PCT/EP2018/059298
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Tobias BÖCKING
Joerg Weingaertner
Normann Freisinger
Sebastian Donath
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Daimler Ag
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    • F01L2013/0089—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque with means for delaying valve closing
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    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
  • the internal combustion engine has at least one cylinder, which is a combustion chamber of the internal combustion engine.
  • Hubkolbenmaschine trained internal combustion engine also has at least two inlet valves associated with the cylinder, by means of which, for example, the so-called charge or gas exchange of the cylinder controlled
  • the respective inlet valve is a gas exchange valve, which between a closed position and at least one open position,
  • Intake valves at least during a part of an intake stroke of
  • a gas comprising, for example, at least air is introduced into the cylinder, in particular via the intake valves.
  • the gas is for example from a
  • the piston accommodated in the cylinder is sucked into the cylinder.
  • the piston moves, in particular from its top dead center, in the direction of its bottom dead center or in its bottom dead center.
  • DE 10 2014 018 545 A1 discloses a method for operating an internal combustion engine for a motor vehicle, in which a gas mass flow, which in a limited by a cylinder and a piston combustion chamber of the Internal combustion engine is introduced via the inlet channel, at least by a first inlet valve and by a second inlet valve is controlled. It is provided that the first inlet valve remains closed when introducing the gas mass flow into the combustion chamber in a gas exchange phase and the second inlet valve is opened in the region of top dead center in the gas exchange phase.
  • DE 10 2013 020 923 A1 discloses a method for operating a piston engine with internal combustion, in which at least one intake valve is prematurely or late closed per combustion chamber and an exhaust gas recirculation can be carried out. It is envisaged that each combustion chamber at least two
  • Inlet valves are provided which, at least in the exhaust gas recirculation with
  • Object of the present invention is to develop a method of the type mentioned in such a way that a particularly efficient operation of
  • both intake valves are actuated according to a respective valve lift curve and the Miller cycle, wherein at least one of the valve lift curves having a first portion with a first opening stroke and a second portion following the first portion with a plateau that has a smaller opening opening than the first opening stroke.
  • a first opening stroke is effected, for example, by means of the first partial area and the second opening stroke of that of the inlet valves is reduced by means of the plateau, which actuates in accordance with the at least one valve lift curve having the plateau and is thereby in particular opened and closed.
  • the first opening stroke is a non-zero first opening stroke, so that the inlet valve, which according to the plateau having valve lift curve is actuated during the first opening stroke is opened or is.
  • the second opening stroke is a non-zero opening stroke and less than the first opening stroke, so that the intake valve, which is operated according to the at least one valve lift curve, is opened during the second opening stroke.
  • both intake valves are actuated in accordance with the Miller cycle or based on the Miller cycle and are thereby in particular opened or closed
  • the intake valves in particular in relation to the Otto cycle, are closed prematurely or earlier, so that, for example, both intake valves are opened and closed in this way, that the inlet valves are already closed after their opening, before, for example, a translationally movable piston received in the cylinder reaches its bottom dead center in the context of the intake stroke.
  • the invention is based in particular on the following finding: Due to the unbroken trend of downsizing to reduce the CO 2 emissions of motor vehicles, in particular of passenger cars, with internal combustion engine drive, the specific torque and the specific power of
  • a so-called charging of the combustion engine equipped, for example, with direct fuel injection is made possible, among other things, by a so-called charging of the combustion engine equipped, for example, with direct fuel injection.
  • at least compressed air is supplied to the cylinder formed as a combustion chamber, which is compressed by means of at least one compressor.
  • the compressor is for example a compressor of an exhaust gas turbocharger, by means of which the aforementioned charging can be carried out.
  • the compressed air is also referred to as charge air, so that supplying the cylinder with compressed air is also referred to as charging or charging.
  • Compression ratio of ⁇ 10: 1 for a supercharged in-line four-cylinder gasoline engine with a specific power of 100 kilowatts per liter of displacement today no longer a rarity.
  • compression ratio the risk of irregular burns, which occur, for example, as knocking burns and / or Vorentflammungen.
  • knock-control measures which are used in particular for the presentation of high specific torque and high specific power
  • the limitation of the torque and a simultaneous increase of the compression ratio is an effective possibility to increase the efficiency of the internal combustion engine also referred to as internal combustion engine.
  • the torque reduction is by a
  • the adjusting cylinder filling depends significantly on a respective opening width of the respective valve lift curve and on the time at which closes the respective intake valve. This time is also referred to as valve closing or inlet closing (ES).
  • ES valve closing or inlet closing
  • Valve lift curve for effecting the Miller cycle of the intake valve for example 150 degrees crank angle, while a conventional valve lift curve,
  • the highest possible compression ratio is sought, whereby the cylinder filling - especially at full load - usually has to be limited, so that the internal combustion engine is not damaged as a result of irregular combustion.
  • the cylinder filling - especially at full load - usually has to be limited, so that the internal combustion engine is not damaged as a result of irregular combustion.
  • the filling by prematurely closing the intake valves, the
  • TKE turbulent kinetic energy
  • Such charge-motion-enhancing measures include, for example: Increasing the charge movement level by means of intake channel optimization Increasing the charge movement level by using a
  • a valve lift curve for effecting the Miller cycle is also referred to as a Miller valve lift curve.
  • tumble level curves were calculated using a charge motion enhancing measure. Although such a charge movement-increasing measure shows effect, but its implementation requires - as already mentioned - a major change in the internal combustion engine, in particular starting from a
  • Valve lift curve has the plateau, for a particularly high
  • the internal combustion engine and on the other a particularly high and advantageous charge movement can be realized.
  • the internal combustion engine operated by means of the method according to the Miller cycle in order to realize a particularly high efficiency.
  • the cylinder charge is reduced or kept particularly low by means of the valve lift curves and positively influenced the charge movement level.
  • the plateau of the at least one valve lift curve represents a delay in closing that of the intake valves actuated according to the plateau valve lift curve (Miller valve lift curve).
  • the inlet valve which is actuated in accordance with the plateau having valve lift curve is hereinafter also referred to as Miller valve.
  • the plateau is provided on the falling edge of the at least one valve lift curve and causes it to decelerate during the closing of the Miller valve compared to conventional Miller valve lift curves, so the Miller valve lasts longer than a conventional Miller valve Valve lift curve, especially at a low valve lift, remains open.
  • the respective opening stroke is also referred to as valve lift. Since the respective opening stroke or valve lift is a non-zero valve lift and greater than zero, the Miller valve is opened both in the first partial area and in the second partial area of the at least one valve lift curve, but the Miller valve is less during the second partial area is wide open or closed further than during the first subarea.
  • the at least one valve lift curve in the first partial region has a smaller opening width and a smaller maximum stroke than one
  • Compaction ratio using the Miller cycle allows.
  • the inventive actuation of the intake valves, the charge movement level and the turbulent kinetic energy can be significantly increased at the ignition, which has a positive effect on the combustion, fuel consumption and the
  • both valve lift curves have a respective first partial region with a first opening stroke and a respective second partial region following the respective first partial region with a respective plateau, which in each case has a smaller second opening stroke than the respective first opening stroke.
  • both valve lift curves are configured as Miller valve lift curves with a plateau, by which the respective closing of the respective intake valve is delayed compared to a conventional Miller valve lift curve. This can be done via the inlet valves in The cylinder inflowing gas a particularly advantageous, in particular tumble and / or twist-shaped, flow are impressed, whereby a particularly advantageous charge movement can be represented.
  • Valve lift curves are offset from each other.
  • one of the intake valves is closed later than the other intake valve.
  • the first opening stroke is in a range of from 3 millimeters to 5 millimeters inclusive. As a result, a particularly advantageous filling can be realized.
  • Embodiment of the invention provided that the second opening stroke is in a range of from 1, 5 millimeters to 2.5 millimeters inclusive.
  • a further embodiment is characterized in that the first subregion has an opening duration or opening width which lies in a range of, inter alia, 50 degrees crank angle up to and including 130 degrees crank angle.
  • Has opening width which in a range of 20 degrees inclusive
  • Crank angle is up to and including 60 degrees crank angle.
  • Internal combustion engine is operated as a gasoline engine, whereby a particularly efficient operation can be displayed.
  • FIG. 1 is a diagram for illustrating a first embodiment of a method according to the invention for operating a
  • Fig. 2 is a diagram illustrating a second embodiment of the method according to the invention.
  • Fig. 3 is a diagram illustrating a further method for
  • Fig. 4 is a diagram illustrating a further method for
  • Fig. 5 is a schematic perspective view of the cylinder illustrating a tumble flow
  • Fig. 6 is a schematic perspective view of the cylinder for illustrating a swirl flow
  • Fig. 7 is a diagram illustrating parameters of the plateau having valve lift curve.
  • the internal combustion engine is designed as a reciprocating piston engine and part of a drive train of a motor vehicle, which, for example, as a motor vehicle, especially as a passenger car, formed and by means of
  • the internal combustion engine in this case has a combustion chamber designed as a cylinder, in which combustion processes take place during a fired operation of the internal combustion engine.
  • a combustion chamber designed as a cylinder, in which combustion processes take place during a fired operation of the internal combustion engine.
  • the cylinder in which at least one air or fresh air comprehensive gas and a fuel, in particular a liquid fuel, for operating the
  • the internal combustion engine introduced, whereby a fuel-air mixture is formed in the cylinder.
  • the fuel-air mixture is ignited, for example, in particular at an ignition point, and thereby burned.
  • the internal combustion engine is designed for example as a gasoline engine, so that the fuel-air mixture by means of a spark ignition device, in particular by a spark plug ignited.
  • a piston is received translationally movable.
  • the piston is translationally movable between a bottom dead center and a top dead center. For example, during an intake stroke of the internal combustion engine, the piston moves, in particular from its top dead center, in the direction of the lower
  • Dead center or in the bottom dead center for example, wherein the aforementioned gas is introduced or introduced at least during a portion of the intake stroke into the cylinder.
  • the internal combustion engine has at least two inlet channels assigned to the cylinder, via which the gas - when the inlet channels are released - is introduced into the cylinder.
  • the respective inlet channel as an inlet valve assigned assigned gas exchange valve, so that the internal combustion engine comprises at least two inlet valves associated with the cylinder.
  • Inlet valve is translationally movable between a closed position and at least one open position. In its movement from the closed position into the
  • Opening stroke or valve lift is called.
  • the internal combustion engine for example, at least one
  • Camshaft associated with intake valves by means of which the intake valves are actuated and thereby in particular opened.
  • the internal combustion engine has a crankshaft designed as an output shaft from which the camshaft is driven.
  • the output shaft is rotatable about an axis of rotation relative to a housing element of the internal combustion engine. Since the camshaft is driven by the output shaft, and since the intake valves are operated by the camshaft, respective rotational positions of the crankshaft correspond to respective times at which the intake valves are opened and closed.
  • crankshaft The rotational positions of the crankshaft are also referred to as degrees crank angle [° CA], so that, for example, respective timings at which the intake valves are opened or closed are expressed in the unit “degrees crank angle.” Further, for example, respective periods during which the respective intake valves are opened or kept open, expressed in degrees crank angle.
  • FIG. 1 shows a diagram 10 on whose abscissa 12 the degrees of crank angle are plotted. Furthermore, the valve lift is plotted on the ordinate 14 of the diagram 10.
  • the cylinder is also associated with at least one outlet channel. From the ignition and the subsequent combustion of the fuel-air mixture exhaust gas of the internal combustion engine results. The exhaust gas can be discharged from the cylinder via the outlet channel.
  • the exhaust duct is an outlet valve
  • Exhaust valve in its movement from the closed position to the open position, a valve lift.
  • the exhaust valve associated with a further camshaft by means of which actuates the exhaust valve and thereby in particular is opened.
  • the actuation and thus the movement of the outlet valve from the closed position into the open position and back again into the closed position take place according to or on the basis of a diagram 10 shown in FIG. 1
  • Valve lift curve 16 which is also referred to as exhaust valve lift curve. Also, the respective actuation and thus the respective movement of the respective intake valves from the respective closed position into the respective open position and back into the closed position are characterized by respective valve lift curves 18 and 20 or on the basis of or according to the
  • Valve lift curves 18 and 20 performed.
  • Valve lift curve 18 associated with a first of the intake valves, wherein the
  • Valve lift curve 20 is associated with the second intake valve.
  • both intake valves are actuated and thereby opened at least during a part of the intake stroke of the internal combustion engine, so that the intake valves are simultaneously opened or kept open at least during the part of the intake stroke.
  • both intake valves are actuated in accordance with a respective valve lift curve 18 or 20 and according to the Miller cycle, so that in the course of the
  • valve lift curve 20 is a conventional Miller valve lift curve without a plateau
  • the valve lift curve 18 includes a first portion 22 having a first, in particular maximum, opening stroke 24 and one on the first Partial region 22, in particular with increasing degree of crank angle, the following second portion 26 having a plateau 27 having a second, in particular maximum, opening stroke 28 (Fig. 7).
  • the second opening stroke 28 Less than the first opening stroke 24.
  • the respective opening stroke 24 or 28 is also referred to as a valve lift and is greater than 0.
  • valve lifting curve 18 has the plateau 27 on its falling flank 30, in the region of which the second inlet valve moves in the direction of its closed position.
  • valve lift curve 20 which is designed as a conventional Miller valve lift curve, the closing of the first intake valve is delayed, so that it is provided in the first embodiment that the first intake valve closes or closes later than the second intake valve and thus reaches its closed position.
  • the intake valves are actuated at least in a first operating state according to the valve lift curves 18 and 20 and according to the Miller cycle.
  • the respective intake valve according to a respective, different from the valve lift curves 18 and 20 third valve lift curve 32 is actuated.
  • the conventional Otto process is effected by means of the third valve lift curve 32, so that the respective intake valve is closed in the second operating state later than in the first operating state.
  • a narrow inlet cam is used with a plateau on its falling edge, so that the first inlet valve is actuated by means of the narrow inlet cam.
  • Valve lift curve 32 causes a much larger maximum valve lift of the respective intake valve than by the respective Miller valve lift curve.
  • the intake valves can be effected by said valve lift. If, for example, the Miller cycle is carried out at partial load, a conventional intake cam is used at full load, by means of which, for example, the
  • Valve lift curve 32 can be effected.
  • the conventional valve lift curve 32 can be effected.
  • Intake cam for example, a width of about 165 degrees crank angle at a Valve lift of 2 millimeters.
  • the first intake valve by means of the plateau 27 having valve lift curve 18 and the second intake valve by means of the conventional Miller valve lift curve
  • Charge movement can be realized in the cylinder.
  • the gas flows into the cylinder with a tumble and / or swirling flow.
  • the intake valves are opened at the same time.
  • the intake valves are opened with a time delay. In other words, respective opening times fall at which the intake valves are opened or to which with the opening of
  • Inlet valves is started together in the first embodiment. Further, it is conceivable that the opening times do not coincide, but fall apart, so that, for example, with the opening of the intake valves is delayed or started in succession.
  • valve lift curves 18 and 20 the respective first portion 22 with the respective first opening stroke 24 and the respective, following the respective first portion 22 second
  • the intake valves are actuated by means of the same valve lift curves 18 and 20, wherein the valve lift curves 18 and 20 may be congruent.
  • the per se equal valve lift curves 18 and 20 are offset in time to each other, so in the present case, the second inlet valve by means of
  • Valve lift curve 20 is opened later in time and closed later in time than the first inlet valve, which is actuated by means of the valve lift curve 18. This also makes it possible to realize a particularly advantageous charge movement in the cylinder.
  • Fig. 3 is a method of operating the internal combustion engine
  • Valve lift curve 20 is offset relative to the valve lift curve 18 late. Further, the valve lift curves 18 and 20 of FIG. 3 are the same.
  • Fig. 4 is a method for operating the internal combustion engine
  • valve lift curves 18 and 20 are also designed as conventional Miller valve lift curves without plateau.
  • the valve lift curves 18 and 20 are not formed the same, but the valve lift curve 18 has a larger valve lift and a larger one
  • valve lift curves 18 and 20 may differ in their respective, in particular maximum, valve lift and / or in their respective opening width.
  • the opening of the intake valves takes place at the same time, so that at least respective parts of the valve lift curves 18 and 20 are congruent.
  • Fig. 5 shows a schematic perspective view of the designated in Fig. 5 with 34 cylinder.
  • the inlet channels are also recognizably designated 36 and 38, wherein, for example, the inlet channel 36 is assigned to the first inlet valve and the inlet channel 38 to the second inlet valve.
  • directional arrows 40 illustrate the aforementioned tumble flow, which can be realized, for example, by correspondingly actuating the inlet valves.
  • Fig. 6 shows a schematic perspective view of the cylinder 34, wherein in Fig. 6 by arrows 42, the aforementioned swirl flow is illustrated.
  • Swirl flow in the cylinder 34 can be realized, for example, by the above-described actuation of the intake valves.
  • FIG. 7 shows the diagram 10 according to FIG. 1, with only the valve lift curve 16 and the valve lift curve 18 being shown in FIG. 7 for the sake of clarity.
  • the previous and following comments on the valve lift curve 18 can be easily transferred to the valve lift curve 20 and vice versa.
  • the first, in particular maximum, opening stroke of the first sub-region 22 and the second, in particular maximum, opening stroke of the second sub-region 26, which has the plateau 27 in FIG. 7, are respective parameters of FIG. 7
  • Valve lift curve 18 Another parameter is an opening width 44 of the first portion 22. Another parameter of the valve lift curve 18 is a second opening width 46 of the second portion 26th
  • the closing of the respective inlet valve is delayed compared to a conventional Miller valve lift curve, so that it compared to the conventional Miller cycle to a prolonged opening of the respective inlet valve comes.
  • the filling can be kept low, so that a particularly efficient operation can be displayed.
  • the first opening stroke 24 is in a range of from 3 millimeters to 5 millimeters inclusive.
  • the first opening width 44 is preferably in a range of 50 degrees inclusive
  • crank angle up to and including 130 degrees crank angle It has proven to be particularly advantageous if the second opening width 46 lies in a range of, among all, 20 degrees crank angle up to and including 60 degrees crank angle. Alternatively or additionally, the second opening stroke 28 is in a range of inclusive
  • the internal combustion engine is designed for example as a series four-cylinder gasoline engine and has an exhaust gas turbocharger.
  • at least one exhaust gas turbocharger is provided which has a turbine and a compressor.
  • the turbine is drivable by the exhaust gas of the internal combustion engine.
  • the compressor can be driven by the turbine, wherein by means of the compressor, the air to be supplied to the cylinder can be compressed.
  • Combustion engine in a range of from 1 1: 1 to and including 14: 1.
  • the compression ratio ⁇ is preferably:
  • the internal combustion engine has a cubic capacity of 1, 5 cubic decimeters or liters. Furthermore, the internal combustion engine has a cubic capacity of 1, 5 cubic decimeters or liters. Furthermore, the internal combustion engine has a cubic capacity of 1, 5 cubic decimeters or liters. Furthermore, the internal combustion engine has a cubic capacity of 1, 5 cubic decimeters or liters. Furthermore, the internal combustion engine has a cubic capacity of 1, 5 cubic decimeters or liters. Furthermore, the
  • the internal combustion engine has a rated output of 100 kilowatts and a maximum torque of 240 Newton meters.
  • the first opening stroke 24 is two millimeters
  • the first opening width 44 is 100 degrees crank angle
  • the second opening stroke 28 is 1.8 millimeters
  • the second opening width 46 is 30 degrees Crank angle is.
  • the intake valves are thereby opened extended and thus operated on the basis of the respective Miller- valve lift curves, each having the plateau 27. Furthermore, a simultaneous actuation of the intake valves takes place.
  • the internal combustion engine for example, a displacement of two cubic decimeters, a rated power of
  • the first opening stroke 24 is two millimeters
  • the first opening width 44 1 is 15 degrees crank angle
  • the second opening stroke is 28 1, 8 millimeters
  • the second opening width 46 is 40 degrees
  • the intake valves are thereby opened extended and thus operated on the basis of the respective Miller- valve lift curves, each having the plateau 27. In this case, for example, a simultaneous actuation of the intake valves.
  • Internal combustion engine in the third application example for example, a rated power of 100 kilowatts and a maximum torque of 240 Newton meters on.
  • the first opening stroke 24 is two millimeters and the first opening width 44 is 100 degrees crank angle
  • the second opening stroke 28 is 1.8 mm
  • the second opening width 46 is 30 degrees crank angle.
  • the first opening stroke 24 applies
  • the intake valves are thereby opened extended and thus operated on the basis of the respective Miller- valve lift curves, each having the plateau 27.
  • the internal combustion engine for example, a displacement of 1, 5 liters, a rated power of 100 kilowatts and a maximum torque of 240 Newton meters on.
  • the first opening stroke 24 is two millimeters and the first opening width 44 is 80 degrees crank angle, the second
  • Opening width 44 is 100 degrees crank angle, wherein the second opening stroke 28 1, 8 millimeters and the second opening width 46 is 30 degrees crank angle.
  • a simultaneous actuation of the intake valves The intake valves are thereby opened extended and thus operated on the basis of the respective Miller- valve lift curves, each having the plateau 27.
  • the internal combustion engine for example, a displacement of 1, 5 liters, a rated power of 100 kilowatts and a maximum torque of 240 Newton meters on.
  • the first intake valve for example, it is valid according to the conventional Miller cycle, that is actuated according to a Miller valve lift curve without plateau, so that, for example, the first valve lift curve 18 is formed as a conventional Miller elevation without plateau and a, in particular maximum, opening stroke (Valve lift) of two millimeters and an opening width of 120 degrees crank angle.
  • the second intake valve for example, it is considered that it is operated according to the conventional Miller cycle, so that the second valve lift curve 20, for example, as
  • the internal combustion engine for example, a displacement of 1, 5 liters, a rated power of 100 kilowatts and a maximum torque of 240 Newton meters on.
  • the first valve lift curve 18 is designed as a conventional Miller valve lift curve without a plateau and has a, in particular maximum, opening stroke of two millimeters and an opening width of 125 degrees crank angle.
  • the second intake valve the second intake valve
  • Valve lift curve 20 is designed as a conventional Miller valve lift curve without plateau and has a, in particular maximum, opening stroke of two millimeters and an opening width of 1 10 degrees crank angle. This takes place

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer wenigstens einen Zylinder (34) und wenigstens zwei dem Zylinder (34) zugeordnete Einlassventile aufweisenden Verbrennungskraftmaschine, bei welchem beide Einlassventile zumindest während eines Teils eines Ansaugtakts der Verbrennungskraftmaschine betätigt und dadurch geöffnet werden, wobei beide Einlassventile gemäß einer jeweiligen Ventilerhebungskurve (18, 20) und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt werden, wobei wenigstens eine der Ventilerhebungskurven (18, 20) einen ersten Teilbereich (22) mit einem ersten Öffnungshub (24) und einen auf den ersten Teilbereich (22) folgenden zweiten Teilbereich (26) mit einem Plateau (27) aufweist, das einen gegenüber dem ersten Öffnungshub (24) geringeren zweiten Öffnungshub (28) aufweist.

Description

Daimler AG
Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines
Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 .
Derartige Verfahren zum Betreiben von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen wie beispielsweise Kraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Die Verbrennungskraftmaschine weist dabei wenigstens einen Zylinder auf, welcher ein Brennraum der Verbrennungskraftmaschine ist. Die beispielsweise als
Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine weist ferner wenigstens zwei dem Zylinder zugeordnete Einlassventile auf, mittels welchen beispielsweise der sogenannte Ladungs- beziehungsweise Gaswechsel des Zylinders gesteuert
beziehungsweise geregelt wird. Das jeweilige Einlassventil ist dabei ein Gaswechselventil, welches zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung,
insbesondere translatorisch, bewegbar ist. Bei dem Verfahren werden beide
Einlassventile zumindest während eines Teils eines Ansaugtakts der
Verbrennungskraftmaschine betätigt und dadurch geöffnet. Im Zuge des Ansaugtakts wird ein beispielsweise zumindest Luft umfassendes Gas in den Zylinder eingeleitet, insbesondere über die Einlassventile. Das Gas wird beispielsweise von einem
translatorisch bewegbar in dem Zylinder aufgenommenen Kolben in den Zylinder eingesaugt. Im Zuge des Ansaugtakts bewegt sich der Kolben, insbesondere aus seinem oberen Totpunkt, in Richtung seines unteren Totpunkts beziehungsweise in seinen unteren Totpunkt.
Außerdem offenbart die DE 10 2014 018 545 A1 ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen, bei welchem ein Gasmassenstrom, welcher in einem durch einen Zylinder und einen Kolben begrenzten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine über den Einlasskanal eingeleitet wird, wenigstens durch ein erstes Einlassventil und durch ein zweites Einlassventil geregelt wird. Dabei ist es vorgesehen, dass das erste Einlassventil beim Einleiten des Gasmassenstroms in den Brennraum in einer Gaswechselphase geschlossen bleibt und das zweite Einlassventil im Bereich des oberen Totpunkts in der Gaswechselphase geöffnet wird.
Außerdem offenbart die DE 10 2013 020 923 A1 ein Verfahren zum Betreiben eines Kolbenmotors mit interner Verbrennung, bei welchem je Brennraum zumindest ein Einlassventil verfrüht oder verspätet geschlossen wird und eine Abgasrückführung durchführbar ist. Dabei ist es vorgesehen, dass je Brennraum zumindest zwei
Einlassventile vorgesehen sind, die zumindest bei der Abgasrückführung mit
verschiedenen Maximalhüben geöffnet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders effizienter Betrieb der
Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders effizienter Betrieb der
Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass beide Einlassventile gemäß einer jeweiligen Ventilerhebungskurve und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt werden, wobei wenigstens eine der Ventilerhebungskurven einen ersten Teilbereich mit einem ersten Öffnungshub und einen auf den ersten Teilbereich folgenden zweiten Teilbereich mit einem Plateau aufweist, das einen gegenüber dem ersten Öffnungshub geringeren zweiten Öffnungshub aufweist. Mit anderen Worten wird beispielsweise mittels des ersten Teilbereichs ein erster Öffnungshub und mittels des Plateaus ein gegenüber dem ersten Öffnungshub geringerer zweiter Öffnungshub desjenigen der Einlassventile bewirkt, welches gemäß der wenigstens einen, das Plateau aufweisenden Ventilhebungskurve betätigt und dadurch insbesondere geöffnet und geschlossen wird.
Der erste Öffnungshub ist ein von Null unterschiedlicher erster Öffnungshub, sodass das Einlassventil, welches gemäß der das Plateau aufweisenden Ventilerhebungskurve betätigt wird, während des ersten Öffnungshubs geöffnet wird beziehungsweise ist. Auch der zweite Öffnungshub ist ein von Null unterschiedlicher Öffnungshub und geringer als der erste Öffnungshub, sodass das Einlassventil, welches gemäß der wenigstens einen Ventilerhebungskurve betätigt wird, während des zweiten Öffnungshubs geöffnet wird beziehungsweise ist. Da beide Einlassventile gemäß dem Miller-Zyklus beziehungsweise auf Basis des Miller-Zyklus betätigt und dadurch insbesondere geöffnet oder geschlossen werden, werden die Einlassventile, insbesondere gegenüber dem Otto-Zyklus, verfrüht beziehungsweise früher geschlossen, sodass beispielsweise beide Einlassventile derart geöffnet und geschlossen werden, dass die Einlassventile nach ihrem Öffnen bereits geschlossen sind, bevor beispielsweise ein translatorisch bewegbar in dem Zylinder aufgenommener Kolben seinen unteren Totpunkt im Rahmen des Ansaugtakts erreicht.
Der Erfindung liegt dabei insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Bedingt durch den ungebrochenen Trend des Downsizings zur Reduzierung des C02-Ausstoßes von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Personenkraftwagen, mit verbrennungsmotorischem Antrieb steigen das spezifische Drehmoment und die spezifische Leistung von
Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von Ottomotoren, immer weiter an.
Ermöglicht wird dies unter anderem durch eine sogenannte Aufladung der beispielsweise mit einer Kraftstoff-Direkteinspritzung ausgestatteten Verbrennungskraftmaschine. Unter der Aufladung ist zu verstehen, dass dem als Brennraum ausgebildeten Zylinder zumindest verdichtete Luft zugeführt wird, welche mittels wenigstens eines Verdichters verdichtet wird. Der Verdichter ist beispielsweise ein Verdichter eines Abgasturboladers, mittels welchem die zuvor genannte Aufladung durchgeführt werden kann. Die verdichtete Luft wird auch als Ladeluft bezeichnet, sodass das Versorgen des Zylinders mit verdichteter Luft auch als Aufladen oder Aufladung bezeichnet wird.
Darüber hinaus ist das Bestreben groß, das Verdichtungsverhältnis der jeweiligen
Verbrennungskraftmaschine, welches direkten Einfluss auf den Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine hat, möglichst hoch auszuführen. Somit ist ein
Verdichtungsverhältnis von ε=10:1 für einen aufgeladenen Reihen-Vier-Zylinder- Ottomotor mit einer spezifischen Leistung von 100 Kilowatt pro Liter Hubraum heute keine Seltenheit mehr. Mit steigendem Verdichtungsverhältnis wächst jedoch das Risiko für irreguläre Verbrennungen, welche beispielsweise als klopfende Verbrennungen und/oder Vorentflammungen auftreten. Neben klopfmindernden Maßnahmen, die insbesondere zur Darstellung von hohem spezifischem Drehmoment und hoher spezifischer Leistung angewendet werden, stellen die Begrenzung des Drehmoments und eine gleichzeitige Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses eine wirkungsvolle Möglichkeit zur Effizienzsteigerung der auch als Brennkraftmaschine bezeichneten Verbrennungskraftmaschine dar. Die Drehmomentreduzierung wird durch eine
Reduzierung der Zylinderfüllung realisiert. Zur Reduzierung der Zylinderfüllung kommt bei modernen, beispielsweise als Ottomotoren ausgebildeten Verbrennungskraftmaschinen mit hohem Verdichtungsverhältnis der sogenannte Miller-Zyklus zur Anwendung. Dabei werden die Einlassventile während des Ansaugtakts und somit während des Ansaugens deutlich vor dem Zeitpunkt geschlossen, an dem der Kolben sich am unteren Totpunkt befindet. In Kombination mit einer Aufladung ist auf diese Weise ein sehr effizienter Motorbetrieb möglich. Das frühe Schließen der Einlassventile wirkt sich jedoch
üblicherweise nachteilig auf die Ladungsbewegung aus, sodass beispielsweise zum Zündzeitpunkt deutlich ungünstigere Entflammungsbedingungen vorliegen, die die Verbrennung nachteilig beeinflussen können.
Es wurde gefunden, dass die sich einstellende Zylinderfüllung maßgeblich von einer jeweiligen Öffnungsbreite der jeweiligen Ventilerhebungskurve sowie von dem Zeitpunkt abhängt, zu dem das jeweilige Einlassventil schließt. Dieser Zeitpunkt wird auch als Ventilschließen oder als Einlassschließen (ES) bezeichnet. Bei einem Reihen-Vier- Zylinder-Motor mit 2 Litern Hubraum beträgt die Öffnungsbreite einer
Ventilerhebungskurve zum Bewirken des Miller-Zyklus des Einlassventils beispielsweise 150 Grad Kurbelwinkel, während eine konventionelle Ventilerhebungskurve,
beispielsweise zum Bewirken des konventionellen Otto-Prozesses, eine Öffnungsbreite von circa 165 Grad Kurbelwinkel jeweils bei einem Ventilhub von 2 Millimetern aufweist.
Zur Steigerung der Effizienz der Verbrennungskraftmaschine wird ein möglichst hohes Verdichtungsverhältnis angestrebt, wodurch die Zylinderfüllung - insbesondere bei Volllast - üblicherweise begrenzt werden muss, damit die Verbrennungskraftmaschine nicht infolge irregulärer Verbrennung Schaden nimmt. Durch die Begrenzung der Füllung mittels des verfrühten Schließens der Einlassventile wird jedoch das
Ladungsbewegungsniveau, insbesondere der Tumble, deutlich reduziert, was
schlussendlich eine signifikante Reduzierung der turbulenten kinetischen Energie (TKE), insbesondere zum Zündzeitpunkt, zur Folge hat. Diesem Sachverhalt kann nach heutigem Stand der Technik mittels unterschiedlicher Maßnahmen begegnet werden. Zu diesen unterschiedlichen Maßnahmen gehören beispielsweise
ladungsbewegungssteigernde Maßnahmen, die in der Folge zu einer Steigerung der TKE führen können. Zu solchen ladungsbewegungssteigernden Maßnahmen gehören beispielsweise: Erhöhung des Ladungsbewegungsniveaus mittels Einlasskanaloptimierung Erhöhung des Ladungsbewegungsniveaus mittels Nutzung einer
Ladungsbewegungsklappe oder eines ähnlichen Stellglieds
Erhöhung der Ladungsbewegung mittels einer Einlassventilmaskierung, wie dies beispielsweise in der DE 198 08 574 A1 beschrieben ist.
Ferner gehören zu den zuvor genannten Maßnahmen:
Einsatz einer Mehrfacheinspritzung, insbesondere mit später Zündeinspritzung, wodurch die Entflammung verbessert wird
Verwendung einer optimierten Zündanlage, beispielsweise mit gesteigertem Energieeintrag oder einer Koronar-Zündung.
Allen oben genannten Maßnahmen ist gemein, dass die vergleichsweise starken Änderungen einer Verbrennungskraftmaschine mit konventioneller Ventilerhebung, das heißt ohne Miller-Zyklus, bedürfen, um den Miller-Zyklus bei gesteigertem
Verdichtungsverhältnis unter Verwendung von Miller-Ventilerhebungskurven anwenden zu können. Somit wird beispielsweise eine Ventilerhebungskurve zum Bewirken des Miller-Zyklus auch als Miller-Ventilerhebungskurve bezeichnet.
Mit anderen Worten wurde gefunden, dass es bei Verwendung des Miller-Zyklus beispielsweise anstatt des herkömmlichen Otto- Prozesses zu einer deutlichen
Reduzierung von Tumble und TKE kommen kann. Ergänzend wurden Verläufe des Tumble-Niveaus unter Einsatz einer ladungsbewegungssteigernden Maßnahme berechnet. Eine solche ladungsbewegungssteigernde Maßnahme zeigt zwar Wirkung, zu deren Umsetzung bedarf es jedoch - wie bereits erwähnt - einer großen Änderung der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere ausgehend von einer
Verbrennungskraftmaschine, welche ohne Miller-Zyklus betrieben wird. Darüber hinaus hat die dazu notwendige Reduzierung des effektiven Einlasskanalquerschnitts Nachteile bei hohem Luftmassenstrom, insbesondere bei der Nennleistung.
Diese Probleme und Nachteile können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden werden, da dadurch, dass beide Einlassventile geöffnet und gemäß dem Miller-Zyklus betrieben werden sowie dadurch, dass die wenigstens eine
Ventilerhebungskurve das Plateau aufweist, zum einen ein besonders hoher
Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine und zum anderen eine besonders hohe und vorteilhafte Ladungsbewegung realisiert werden können. Mit anderen Worten wird die Verbrennungskraftmaschine mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem Miller-Zyklus betrieben, um einen besonders hohen Wirkungsgrad zu realisieren. Zur Darstellung eines besonders hohen Verdichtungsverhältnisses wird die Zylinderfüllung mittels der Ventilerhebungskurven reduziert beziehungsweise besonders gering gehalten sowie das Ladungsbewegungsniveau positiv beeinflusst. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Miller-Ventilerhebungskurve ohne Plateau stellt das Plateau der wenigstens einen Ventilerhebungskurve eine Verzögerung des Schließens desjenigen der Einlassventile dar, welches gemäß der das Plateau aufweisenden Ventilerhebungskurve (Miller- Ventilerhebungskurve) betätigt wird.
Das Einlassventil, welches gemäß der das Plateau aufweisenden Ventilerhebungskurve betätigt wird, wird im Folgenden auch als Miller- Ventil bezeichnet. Das Plateau ist an der fallenden Flanke der wenigstens einen Ventilerhebungskurve vorgesehen und führt dazu, dass es während des Schließens des Miller- Ventils zu einer Verzögerung kommt im Vergleich zu herkömmlichen Miller-Ventilerhebungskurven, sodass das Miller-Ventil eine längere Zeit als bei einer herkömmlichen Miller-Ventilerhebungskurve, insbesondere bei einem geringen Ventilhub, geöffnet bleibt. Dies bedeutet, dass der jeweilige Öffnungshub auch als Ventilhub bezeichnet wird. Da der jeweilige Öffnungshub beziehungsweise Ventilhub ein von Null unterschiedlicher Ventilhub und größer als Null ist, wird das Miller- Ventil sowohl in dem ersten Teilbereich als auch in dem zweiten Teilbereich der wenigstens einen Ventilerhebungskurve geöffnet, wobei jedoch das Miller- Ventil während des zweiten Teilbereichs weniger weit geöffnet beziehungsweise weiter geschlossen ist als während des ersten Teilbereichs.
Vorzugsweise weist die wenigstens eine Ventilerhebungskurve in dem ersten Teilbereich eine geringere Öffnungsbreite sowie einen geringeren Maximalhub als eine
konventionelle Ventilerhebungskurve auf, wodurch ein besonders vorteilhafter Miller- Zyklus realisierbar ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Miller-Ventilerhebungskurven führt das Plateau der wenigstens einen Ventilerhebungskurve zu einem verlängerten Öffnen des Miller-Ventils, insbesondere mit verringertem Ventilhub. Dieses verlängerte Öffnen des Miller-Ventils mit verringertem Ventilhub hat eine Zunahme der Ladungsbewegung im Zylinder zur Folge. Zum einen ist dies die Folge des geringen Ventilöffnungsquerschnitts, wodurch die Geschwindigkeit von einströmender Frischluft beziehungsweise
einströmendem Gas gesteigert wird. Zum anderen wird das Miller-Ventil zu einem späteren Zeitpunkt geschlossen, sodass das Ladungsbewegungsniveau auch dadurch gesteigert werden kann. Darüber hinaus ist es denkbar, die Einlassventile derart zu betätigen, dass über die Einlassventile in den Zylinder einströmendes und zumindest Luft beziehungsweise vorliegend Frischluft umfassendes Gas eine Drall- und/oder Tumbleströmung aufweist. Auch eine solche, vorteilhafte Drall- und/oder Tumbleströmung kann durch das Betätigen der Einlassventile im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens realisiert werden.
Es wurde gefunden, dass das erfindungsgemäße Verfahren einen besonders effizienten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine durch signifikante Anhebung des
Verdichtungsverhältnisses unter Anwendung des Miller-Zyklus ermöglicht. Durch die erfindungsgemäße Betätigung der Einlassventile können das Ladungsbewegungsniveau sowie die turbulente kinetische Energie zum Zündzeitpunkt deutlich gesteigert werden, was sich positiv auf die Verbrennung, den Kraftstoffverbrauch und die
Schadstoffemissionen im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine auswirkt. Die
Umsetzung kann dabei kostengünstig erfolgen, da sich die Verbrennungskraftmaschine lediglich durch ihren Kolben und beispielsweise ihre Nockenwelle zum Betätigen der Einlassventile von einer konventionellen Verbrennungskraftmaschine mit nicht reduzierter Füllung unterscheidet. Durch den Kolben kann das Verdichtungsverhältnis besonders groß ausgestaltet werden, wobei durch die Nockenwelle die entsprechende Betätigung der Einlassventile bewirkt werden kann. Insbesondere können folgende Vorteile mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens realisiert werden: kostengünstige Lösung zur Anwendung des Müller-Zyklus
Steigerung der Ladungsbewegung der TKE
Verbesserung der Gemischbildung
Verbesserung der Verbrennung
geringe Unruhe
Reduzierung von Kraftstoffverbrauch, C02-Ausstoß und Schadstoffemissionen signifikanter Verbrauchsvorteil im realen Betrieb.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen beide Ventilerhebungskurven einen jeweiligen ersten Teilbereich mit einem ersten Öffnungshub und einen jeweiligen auf den jeweiligen ersten Teilbereich folgenden zweiten Teilbereich mit einem jeweiligen Plateau auf, das jeweils eine gegenüber dem jeweiligen ersten Öffnungshub geringeren zweiten Öffnungshub aufweist. Somit sind beide Ventilerhebungskurven als Miller- Ventilerhebungskurven mit einem Plateau ausgestaltet, durch welches das jeweilige Schließen des jeweiligen Einlassventils - gegenüber einer herkömmlichen Miller- Ventilerhebungskurve - verzögert wird. Hierdurch kann dem über die Einlassventile in den Zylinder einströmenden Gas eine besonders vorteilhafte, insbesondere tumble- und/oder drallförmige, Strömung aufgeprägt werden, wodurch eine besonders vorteilhafte Ladungsbewegung darstellbar ist.
Um eine besonders vorteilhafte Ladungsbewegung und somit einen besonders effizienten Betrieb sowie eine sehr gute Laufruhe zu realisieren, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass zumindest jeweilige Teile der
Ventilerhebungskurven versetzt zueinander angeordnet sind.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eines der Einlassventile später als das andere Einlassventil geschlossen. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Ladungsbewegung realisiert werden, wodurch irregulären Verbrennungen
entgegengewirkt werden kann.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der erste Öffnungshub in einem Bereich von einschließlich 3 Millimeter bis einschließlich 5 Millimeter liegt. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Füllung realisiert werden.
Um einen besonders effizienten Betrieb zu realisieren, ist es bei einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der zweite Öffnungshub in einem Bereich von einschließlich 1 ,5 Millimeter bis einschließlich 2,5 Millimeter liegt.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Teilbereich eine Öffnungsdauer oder Öffnungsbreite aufweist, welche in einem Bereich von einschließlich 50 Grad Kurbelwinkel bis einschließlich 130 Grad Kurbelwinkel liegt. Hierdurch kann ein besonders vorteilhafter Betrieb realisiert werden.
Um einen besonders effizienten Betrieb zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der zweite Teilbereich eine Öffnungsdauer oder
Öffnungsbreite aufweist, welche in einem Bereich von einschließlich 20 Grad
Kurbelwinkel bis einschließlich 60 Grad Kurbelwinkel liegt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die
Verbrennungskraftmaschine mit einem Verdichtungsverhältnis (ε) betrieben, welches in einem Bereich von einschließlich 1 1 :1 bis einschließlich 14:1 liegt. Dadurch kann ein besonders hoher Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine dargestellt werden. Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die
Verbrennungskraftmaschine als Ottomotor betrieben wird, wodurch ein besonders effizienter Betrieb darstellbar ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und
Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 ein Diagramm zum Veranschaulichen einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer
Verbrennungskraftmaschine, bei welchem beide, einem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine zugeordnete Einlassventile gemäß einer jeweiligen Ventilerhebungskurve und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt werden, wobei wenigstens eine der Ventilerhebungskurven an ihrer fallenden Flanke ein Plateau aufweist;
Fig. 2 ein Diagramm zum Veranschaulichen einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 3 ein Diagramm zum Veranschaulichen eines weiteren Verfahrens zum
Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine;
Fig. 4 ein Diagramm zum Veranschaulichen eines weiteren Verfahrens zum
Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine;
Fig. 5 eine schematische Perspektivansicht des Zylinders zum Veranschaulichen einer Tumbleströmung; Fig. 6 eine schematische Perspektivansicht des Zylinders zum Veranschaulichen einer Drallströmung; und
Fig. 7 ein Diagramm zum Veranschaulichen von Parametern der das Plateau aufweisenden Ventilerhebungskurve.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ein Diagramm, anhand dessen im Folgenden eine erste Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine erläutert wird. Die Verbrennungskraftmaschine ist als Hubkolbenmaschine ausgebildet und Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, welches beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet und mittels der
Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine weist dabei einen als Zylinder ausgebildeten Brennraum auf, in welchem während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine Verbrennungsvorgänge ablaufen. Hierzu werden in den Zylinder ein wenigstens Luft beziehungsweise Frischluft umfassendes Gas sowie ein Kraftstoff, insbesondere ein flüssiger Kraftstoff, zum Betreiben der
Verbrennungskraftmaschine eingebracht, wodurch ein Kraftstoff-Luft-Gemisch in dem Zylinder entsteht. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird beispielsweise, insbesondere zu einem Zündzeitpunkt, gezündet und dadurch verbrannt. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Ottomotor ausgebildet, sodass das Kraftstoff-Luft-Gemisch mittels einer Fremdzündeinrichtung, insbesondere durch eine Zündkerze, gezündet wird.
In dem Zylinder ist ein Kolben translatorisch bewegbar aufgenommen. Der Kolben ist zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt translatorisch bewegbar. Beispielsweise während eines Ansaugtakts der Verbrennungskraftmaschine bewegt sich der Kolben, insbesondere aus seinem oberen Totpunkt, in Richtung des unteren
Totpunkts beziehungsweise in den unteren Totpunkt, wobei beispielsweise das zuvor genannte Gas zumindest während eines Teils des Ansaugtakts in den Zylinder eingebracht beziehungsweise eingeleitet wird.
Die Verbrennungskraftmaschine weist dabei wenigstens zwei dem Zylinder zugeordnete Einlasskanäle auf, über welche das Gas - wenn die Einlasskanäle freigegeben sind - in den Zylinder eingeleitet wird. Dabei ist dem jeweiligen Einlasskanal ein als Einlassventil ausgebildetes Gaswechselventil zugeordnet, sodass die Verbrennungskraftmaschine wenigstens zwei dem Zylinder zugeordnete Einlassventile umfasst. Das jeweilige
Einlassventil ist zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung translatorisch bewegbar. Bei seiner Bewegung aus der Schließstellung in die
Offenstellung führt das jeweilige Einlassventil einen Hub aus, welcher auch als
Öffnungshub oder Ventilhub bezeichnet wird.
Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise wenigstens eine den
Einlassventilen zugeordnete Nockenwelle auf, mittels welcher die Einlassventile betätigt und dadurch insbesondere geöffnet werden. Ferner weist die Verbrennungskraftmaschine eine als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle auf, von welcher die Nockenwelle antreibbar ist. Die Abtriebswelle ist um eine Drehachse relativ zu einem Gehäuseelement der Verbrennungskraftmaschine drehbar. Da die Nockenwelle von der Abtriebswelle angetrieben wird, und da die Einlassventile mittels der Nockenwelle betätigt werden, korrespondieren jeweilige Drehstellungen der Kurbelwelle mit jeweiligen Zeitpunkten, zu denen die Einlassventile geöffnet und geschlossen werden. Die Drehstellungen der Kurbelwelle werden auch als Grad Kurbelwinkel [°KW] bezeichnet, sodass beispielsweise jeweilige Zeitpunkte, zu denen die Einlassventile geöffnet oder geschlossen werden, in der Einheit„Grad Kurbelwinkel" ausgedrückt werden. Ferner werden beispielsweise jeweilige Zeitspannen, während welchen die jeweiligen Einlassventile geöffnet sind beziehungsweise offen gehalten werden, in Grad Kurbelwinkel ausgedrückt.
Dabei zeigt Fig. 1 ein Diagramm 10, auf dessen Abszisse 12 die Grad Kurbelwinkel aufgetragen sind. Ferner ist auf der Ordinate 14 des Diagramms 10 der Ventilhub aufgetragen.
Dem Zylinder ist ferner wenigstens ein Auslasskanal zugeordnet. Aus der Zündung und der daran anschließenden Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches resultiert Abgas der Verbrennungskraftmaschine. Das Abgas kann über den Auslasskanal aus dem Zylinder abgeführt werden. Dabei ist dem Auslasskanal ein als Auslassventil
ausgebildetes Gaswechselventil zugeordnet, welches zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung translatorisch bewegbar ist. Somit führt auch das
Auslassventil bei seiner Bewegung aus der Schließstellung in die Offenstellung einen Ventilhub aus. Dabei ist beispielsweise dem Auslassventil eine weitere Nockenwelle zugeordnet, mittels welcher das Auslassventil betätigt und dadurch insbesondere geöffnet wird. Die Betätigung und somit die Bewegung des Auslassventils aus der Schließstellung in die Offenstellung und wieder zurück in die Schließstellung erfolgen gemäß beziehungsweise auf Basis einer in das in Fig. 1 gezeigte Diagramm 10 eingetragenen
Ventilerhebungskurve 16, welche auch als Auslass- Ventilerhebungskurve bezeichnet wird. Auch die jeweilige Betätigung und somit die jeweilige Bewegung der jeweiligen Einlassventile aus der jeweiligen Schließstellung in die jeweilige Offenstellung und zurück in die Schließstellung werden durch jeweilige Ventilerhebungskurven 18 und 20 charakterisiert beziehungsweise auf Basis der beziehungsweise gemäß den
Ventilerhebungskurven 18 und 20 durchgeführt. Dabei ist beispielsweise die
Ventilerhebungskurve 18 einem ersten der Einlassventile zugeordnet, wobei die
Ventilerhebungskurve 20 dem zweiten Einlassventil zugeordnet ist.
Bei dem Verfahren werden beide Einlassventile zumindest während eines Teils des Ansaugtakts der Verbrennungskraftmaschine betätigt und dadurch geöffnet, sodass die Einlassventile zumindest während des Teils des Ansaugtakts gleichzeitig geöffnet sind beziehungsweise offen gehalten werden.
Um nun einen besonders effizienten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, werden beide Einlassventile gemäß einer jeweiligen Ventilerhebungskurve 18 beziehungsweise 20 und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt, sodass im Zuge des
Ansaugtakts beide Einlassventile ihre Schließstellungen erreichen beziehungsweise einnehmen, bevor der Kolben seinen unteren Totpunkt erreicht beziehungsweise sich in einem unteren Totpunkt befindet. Somit werden die Einlassventile beispielsweise im Vergleich zu dem herkömmlichen Otto-Prozess wesentlich früher geschlossen. Somit wird das erste Einlassventil gemäß der Ventilerhebungskurve 18 und gemäß dem Miller- Zyklus betätigt, wobei das zweite Einlassventil gemäß der Ventilerhebungskurve 20 und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt wird. Da somit mittels der Ventilerhebungskurven 18 und 20 der Miller-Zyklus bewirkt wird, werden die Ventilerhebungskurven 18 und 20 auch als Miller-Ventilerhebungskurven bezeichnet.
Bei der in Fig. 1 veranschaulichten ersten Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass, während die Ventilerhebungskurve 20 eine herkömmliche Miller- Ventilerhebungskurve ohne Plateau ist, die Ventilerhebungskurve 18 einen ersten Teilbereich 22 mit einem ersten, insbesondere maximalen Öffnungshub 24 und einen auf den ersten Teilbereich 22, insbesondere mit zunehmendem Grad Kurbelwinkel, folgenden zweiten Teilbereich 26 mit einem Plateau 27 aufweist, das einen zweiten, insbesondere maximalen, Öffnungshub 28 (Fig. 7) aufweist. Dabei ist der zweite Öffnungshub 28 geringer als der erste Öffnungshub 24. Der jeweilige Öffnungshub 24 beziehungsweise 28 wird auch als Ventilhub bezeichnet und ist größer als 0.
Aus Fig. 1 ist besonders gut erkennbar, dass die Ventilerhebungskurve 18 an ihrer fallenden Flanke 30, in deren Bereich sich das zweite Einlassventil in Richtung seiner Schließstellung bewegt, das Plateau 27 aufweist. Somit kommt es gegenüber der als herkömmliche Miller-Ventilerhebungskurve ausgebildeten Ventilerhebungskurve 20 zu einer Verzögerung des Schließens des ersten Einlassventils, sodass es bei der ersten Ausführungsform vorgesehen ist, dass das erste Einlassventil später als das zweite Einlassventil geschlossen wird beziehungsweise schließt und somit seine Schließstellung erreicht.
Die Einlassventile werden zumindest in einem ersten Betriebszustand gemäß den Ventilerhebungskurven 18 und 20 und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt. Beispielsweise in einem von dem ersten Betriebszustand unterschiedlichen, zweiten Betriebszustand wird das jeweilige Einlassventil gemäß einer jeweiligen, von den Ventilerhebungskurven 18 und 20 unterschiedlichen dritten Ventilerhebungskurve 32 betätigt. Beispielsweise wird mittels der dritten Ventilerhebungskurve 32 der herkömmliche Otto-Prozess bewirkt, sodass das jeweilige Einlassventil in dem zweiten Betriebszustand später als in dem ersten Betriebszustand geschlossen wird. Beispielsweise wird die
Verbrennungskraftmaschine bei Volllast in dem ersten Betriebszustand betrieben. Um beispielsweise die Ventilerhebungskurve 18 beziehungsweise das Plateau 27 zu ermöglichen, wird beispielsweise ein schmaler Einlassnocken mit einem Plateau an seiner fallenden Flanke verwendet, sodass das erste Einlassventil mittels des schmalen Einlassnockens betätigt wird.
Ferner ist es denkbar, den ersten Betriebszustand und somit den Miller-Zyklus in der Teillast und somit bei frühem Einlassschließen (FES) durchzuführen, insbesondere durch Hubumschaltung. Wie ferner aus Fig. 1 erkennbar ist, wird durch die
Ventilerhebungskurve 32 ein wesentlich größerer maximaler Ventilhub des jeweiligen Einlassventils bewirkt als durch die jeweilige Miller-Ventilerhebungskurve. Die
unterschiedlichen Betriebszustände und somit die unterschiedlichen Ventilhübe der Einlassventile können durch die genannte Ventilhubumschaltung bewirkt werden. Wird beispielsweise der Miller-Zyklus in der Teillast durchgeführt, so wird bei der Volllast ein konventioneller Einlassnocken verwendet, mittels welchem beispielsweise die
Ventilerhebungskurve 32 bewirkt werden kann. Dabei weist der konventionelle
Einlassnocken beispielsweise eine Breite von circa 165 Grad Kurbelwinkel bei einem Ventilhub von 2 Millimetern auf. Dadurch, dass bei der ersten Ausführungsform das erste Einlassventil mittels der das Plateau 27 aufweisenden Ventilerhebungskurve 18 und das zweite Einlassventil mittels der konventionellen Miller-Ventilerhebungskurve
(Ventilerhebungskurve 20) betätigt wird, kann eine besonders vorteilhafte
Ladungsbewegung in dem Zylinder realisiert werden. Dabei strömt beispielsweise das Gas mit einer Tumble- und/oder Drallströmung in den Zylinder ein.
Bei der ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Einlassventile zeitgleich geöffnet werden. Alternativ dazu ist es denkbar, dass die Einlassventile zeitversetzt geöffnet werden. Mit anderen Worten fallen jeweilige Öffnungszeitpunkte, zu denen die Einlassventile geöffnet werden beziehungsweise zu denen mit dem Öffnen der
Einlassventile begonnen wird, bei der ersten Ausführungsform zusammen. Ferner ist es denkbar, dass die Öffnungszeitpunkte nicht zusammenfallen, sondern auseinanderfallen, sodass beispielsweise mit dem Öffnen der Einlassventile zeitversetzt beziehungsweise nacheinander begonnen wird.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei welcher beide Ventilerhebungskurven 18 und 20 den jeweiligen ersten Teilbereich 22 mit dem jeweiligen ersten Öffnungshub 24 und den jeweiligen, auf den jeweiligen ersten Teilbereich 22 folgenden zweiten
Teilbereich 26 mit dem jeweiligen Plateau 27 aufweisen. Bei der zweiten
Ausführungsform werden die Einlassventile mittels der gleichen Ventilerhebungskurven 18 und 20 betätigt, wobei die Ventilerhebungskurven 18 und 20 deckungsgleich sein können. Bei der in Fig. 2 veranschaulichten zweiten Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, dass die an sich gleichen Ventilerhebungskurven 18 und 20 zeitlich versetzt zueinander sind, sodass vorliegend das zweite Einlassventil mittels der
Ventilerhebungskurve 20 zeitlich später geöffnet und zeitlich später geschlossen wird als das erste Einlassventil, welches mittels der Ventilerhebungskurve 18 betätigt wird. Auch hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Ladungsbewegung in dem Zylinder realisiert werden.
In Fig. 3 ist ein Verfahren zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine
veranschaulicht, bei welchem beide Ventilerhebungskurven 18 und 20 als konventionelle Miller- Ventilerhebungskurven ohne Plateau ausgebildet sind. Gemäß Fig. 3 erfolgt die Betätigung der Einlassventile zeitlich versetzt zueinander, wobei die
Ventilerhebungskurve 20 gegenüber der Ventilerhebungskurve 18 nach spät versetzt ist. Ferner sind die Ventilerhebungskurven 18 und 20 gemäß Fig. 3 gleich ausgestaltet. In Fig. 4 ist ein Verfahren zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine
veranschaulicht, bei welchem die Ventilerhebungskurven 18 und 20 ebenfalls als konventionelle Miller-Ventilerhebungskurven ohne Plateau ausgebildet sind. Gemäß Fig. 4 jedoch sind die Ventilerhebungskurven 18 und 20 nicht gleich ausgebildet, sondern die Ventilerhebungskurve 18 weist einen größeren Ventilhub und eine größere
Öffnungsbreite als die Ventilerhebungskurve 20 auf. Mit anderen Worten können sich die Ventilerhebungskurven 18 und 20 in ihrem jeweiligen, insbesondere maximalen, Ventilhub und/oder in ihrer jeweiligen Öffnungsbreite voneinander unterscheiden. Jedoch erfolgt gemäß Fig. 4 das Öffnen der Einlassventile zeitgleich, sodass zumindest jeweilige Teile der Ventilerhebungskurven 18 und 20 deckungsgleich sind.
Fig. 5 zeigt eine schematischen Perspektivansicht des in Fig. 5 mit 34 bezeichneten Zylinders. Dabei sind in Fig. 5 auch die Einlasskanäle erkennbar mit 36 und 38 bezeichnet, wobei beispielsweise der Einlasskanal 36 dem ersten Einlassventil und der Einlasskanal 38 dem zweiten Einlassventil zugeordnet ist. In Fig. 5 veranschaulichen Richtungspfeile 40 die zuvor genannte Tumbleströmung, welche beispielsweise durch entsprechendes Betätigen der Einlassventile realisierbar ist.
Fig. 6 zeigt eine schematische Perspektivansicht des Zylinders 34, wobei in Fig. 6 durch Pfeile 42 die zuvor genannte Drallströmung veranschaulicht ist. Eine solche
Drallströmung in dem Zylinder 34 ist beispielsweise durch die zuvor beschriebene Betätigung der Einlassventile realisierbar.
Fig. 7 zeigt das Diagramm 10 gemäß Fig. 1 , wobei in Fig. 7 der Übersicht wegen lediglich die Ventilerhebungskurve 16 und die Ventilerhebungskurve 18 gezeigt sind. Die vorigen und folgenden Ausführungen zur Ventilerhebungskurve 18 können ohne weiteres auch auf die Ventilerhebungskurve 20 übertragen werden und umgekehrt. Der in Fig. 7 mit 24 bezeichnete erste, insbesondere maximale, Öffnungshub des ersten Teilbereichs 22 und der in Fig. 7 mit 28 bezeichnete zweite, insbesondere maximale, Öffnungshub des das Plateau 27 aufweisenden zweiten Teilbereichs 26 sind jeweilige Parameter der
Ventilerhebungskurve 18. Ein weiterer Parameter ist eine Öffnungsbreite 44 des ersten Teilbereichs 22. Ein weiterer Parameter der Ventilerhebungskurve 18 ist eine zweite Öffnungsbreite 46 des zweiten Teilbereichs 26.
Durch das Plateau 27 wird das Schließen des jeweiligen Einlassventils gegenüber einer herkömmlichen Miller-Ventilerhebungskurve verzögert, sodass es gegenüber dem herkömmlichen Miller-Zyklus zu einem verlängerten Öffnen des jeweiligen Einlassventils kommt. Dadurch kann die Füllung gering gehalten werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb darstellbar ist. Vorzugsweise liegt der erste Öffnungshub 24 in einem Bereich von einschließlich 3 Millimeter bis einschließlich 5 Millimeter. Ferner liegt die erste Öffnungsbreite 44 vorzugsweise in einem Bereich von einschließlich 50 Grad
Kurbelwinkel bis einschließlich 130 Grad Kurbelwinkel. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die zweite Öffnungsbreite 46 in einem Bereich von einschließlich 20 Grad Kurbelwinkel bis einschließlich 60 Grad Kurbelwinkel liegt. Alternativ oder zusätzlich liegt der zweite Öffnungshub 28 in einem Bereich von einschließlich
1 ,5 Millimeter bis einschließlich 2,5 Millimeter.
Im Folgenden werden Anwendungsbeispiele des Verfahrens beschrieben. Bei den folgenden Anwendungsbeispielen ist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise als Reihen-Vier-Zylinder-Ottomotor ausgebildet und weist eine Abgasturboaufladung auf. Somit ist wenigstens ein Abgasturbolader vorgesehen, welcher eine Turbine und einen Verdichter aufweist. Die Turbine ist von dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine antreibbar. Der Verdichter ist von der Turbine antreibbar, wobei mittels des Verdichters die dem Zylinder zuzuführende Luft verdichtet werden kann. Ferner ist die
Verbrennungskraftmaschine mit einer Kraftstoff-Direkteinspritzung, insbesondere mit einer Benzin-Direkteinspritzung, ausgebildet, sodass der beispielsweise als Ottokraftstoff beziehungsweise als Benzin ausgebildete flüssige Kraftstoff zum Betreiben der
Verbrennungskraftmaschine direkt in den Zylinder einspritzbar ist beziehungsweise eingespritzt wird. Insbesondere sind pro Zylinder vier Ventile vorgesehen. Von diesen vier Ventilen sind zwei Ventile die Einlassventile, wobei die anderen zwei Ventile
Auslassventile sind. Ferner liegt das Verdichtungsverhältnis der
Verbrennungskraftmaschine in einem Bereich von einschließlich 1 1 :1 bis einschließlich 14:1 . Mit anderen Worten beträgt das Verdichtungsverhältnis ε vorzugsweise:
1 1 :1 < ε < 14:1 .
Bei einem ersten der Anwendungsbeispiele weist die Verbrennungskraftmaschine einen Hubraum von 1 ,5 Kubikdezimetern beziehungsweise Litern auf. Ferner weist die
Verbrennungskraftmaschine beispielsweise eine Nennleistung von 100 Kilowatt und ein maximales Drehmoment von 240 Newtonmetern auf.
Für das erste Einlassventil und das zweite Einlassventil gilt beispielsweise, dass der erste Öffnungshub 24 zwei Millimeter, die erste Öffnungsbreite 44 100 Grad Kurbelwinkel, der zweite Öffnungshub 28 1 ,8 Millimeter und die zweite Öffnungsbreite 46 30 Grad Kurbelwinkel beträgt. Die Einlassventile werden dabei verlängert geöffnet und somit auf Basis der jeweiligen Miller- Ventilerhebungskurven betätigt, die jeweils das Plateau 27 aufweisen. Ferner erfolgt eine gleichzeitige Betätigung der Einlassventile.
Bei einem zweiten der Anwendungsbeispiele weist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise einen Hubraum von zwei Kubikdezimetern, eine Nennleistung von
150 Kilowatt und ein maximales Drehmoment von 320 Newtonmetern auf. Sowohl für das erste Einlassventil als auch für das zweite Einlassventil gilt beispielsweise, dass der erste Öffnungshub 24 zwei Millimeter, die erste Öffnungsbreite 44 1 15 Grad Kurbelwinkel, der zweite Öffnungshub 28 1 ,8 Millimeter und die zweite Öffnungsbreite 46 40 Grad
Kurbelwinkel beträgt. Die Einlassventile werden dabei verlängert geöffnet und somit auf Basis der jeweiligen Miller- Ventilerhebungskurven betätigt, die jeweils das Plateau 27 aufweisen. Dabei erfolgt beispielsweise eine gleichzeitige Betätigung der Einlassventile.
Bei einem dritten der Anwendungsbeispiele beträgt der Hubraum der
Verbrennungskraftmaschine beispielsweise 1 ,5 Liter. Ferner weist die
Verbrennungskraftmaschine bei dem dritten Anwendungsbeispiel beispielsweise eine Nennleistung von 100 Kilowatt und ein maximales Drehmoment von 240 Newtonmetern auf. Für das erste Einlassventil und somit die Ventilerhebungskurve 18 gilt beispielsweise, dass der erste Öffnungshub 24 zwei Millimeter und die erste Öffnungsbreite 44 100 Grad Kurbelwinkel, der zweite Öffnungshub 28 1 ,8 Millimeter und die zweite Öffnungsbreite 46 30 Grad Kurbelwinkel beträgt. Für das zweite Einlassventil und somit für die zweite Ventilerhebungskurve 20 gilt beispielsweise, dass der erste Öffnungshub 24
zwei Millimeter und die erste Öffnungsbreite 44 100 Grad Kurbelwinkel, der zweite Öffnungshub 28 1 ,8 Millimeter und die zweite Öffnungsbreite 46 30 Grad Kurbelwinkel beträgt. Dabei erfolgt beispielsweise eine um 10 Grad Kurbelwinkel zueinander versetzte Betätigung der Einlassventile. Die Einlassventile werden dabei verlängert geöffnet und somit auf Basis der jeweiligen Miller- Ventilerhebungskurven betätigt, die jeweils das Plateau 27 aufweisen.
Bei einem vierten der Anwendungsbeispiele weist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise einen Hubraum von 1 ,5 Litern, eine Nennleistung von 100 Kilowatt und ein maximales Drehmoment von 240 Newtonmetern auf. Für das erste Einlassventil und somit für die Ventilerhebungskurve 18 gilt beispielsweise, dass der erste Öffnungshub 24 zwei Millimeter und die erste Öffnungsbreite 44 80 Grad Kurbelwinkel, der zweite
Öffnungshub 28 1 ,8 Millimeter und die zweite Öffnungsbreite 46 30 Grad Kurbelwinkel beträgt. Für das zweite Einlassventil und somit für die zweite Ventilerhebungskurve 20 gilt beispielsweise, dass der erste Öffnungshub 24 zwei Millimeter und die erste
Öffnungsbreite 44 100 Grad Kurbelwinkel beträgt, wobei der zweite Öffnungshub 28 1 ,8 Millimeter und die zweite Öffnungsbreite 46 30 Grad Kurbelwinkel beträgt. Dabei erfolgt beispielsweise eine gleichzeitige Betätigung der Einlassventile. Die Einlassventile werden dabei verlängert geöffnet und somit auf Basis der jeweiligen Miller- Ventilerhebungskurven betätigt, die jeweils das Plateau 27 aufweisen.
Bei einem fünften der Anwendungsbeispiele weist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise einen Hubraum von 1 ,5 Liter, eine Nennleistung von 100 Kilowatt und ein maximales Drehmoment von 240 Newtonmetern auf. Für das erste Einlassventil gilt beispielsweise, dass es gemäß dem konventionellen Miller-Zyklus, das heißt gemäß einer Miller- Ventilerhebungskurve ohne Plateau betätigt wird, sodass beispielsweise die erste Ventilerhebungskurve 18 als herkömmliche Miller-Erhebungskurve ohne Plateau ausgebildet ist und einen, insbesondere maximalen, Öffnungshub (Ventilhub) von zwei Millimetern und eine Öffnungsbreite von 120 Grad Kurbelwinkel aufweist. Für das zweite Einlassventil gilt beispielsweise, dass es gemäß dem konventionellen Miller-Zyklus betrieben wird, sodass die zweite Ventilerhebungskurve 20 beispielsweise als
konventionelle Miller- Ventilerhebungskurve ausgebildet ist und eine Öffnungsbreite von 120 Grad Kurbelwinkel und einen, insbesondere maximalen, Öffnungshub von
zwei Millimetern aufweist. Dabei erfolgt beispielsweise eine um 10 Grad Kurbelwinkel zueinander versetzte Betätigung der Einlassventile.
Bei einem sechsten der Anwendungsbeispiele weist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise einen Hubraum von 1 ,5 Litern, eine Nennleistung von 100 Kilowatt und ein maximales Drehmoment von 240 Newtonmetern auf. Für das erste Einlassventil gilt beispielsweise, dass die erste Ventilerhebungskurve 18 als konventionelle Miller- Ventilerhebungskurve ohne Plateau ausgebildet ist und einen, insbesondere maximalen, Öffnungshub von zwei Millimetern und eine Öffnungsbreite von 125 Grad Kurbelwinkel aufweist. Für das zweite Einlassventil gilt beispielsweise, dass die zweite
Ventilerhebungskurve 20 als konventionelle Miller-Ventilerhebungskurve ohne Plateau ausgebildet ist und einen, insbesondere maximalen, Öffnungshub von zwei Millimetern und eine Öffnungsbreite von 1 10 Grad Kurbelwinkel aufweist. Dabei erfolgt
beispielsweise eine um 15 Grad Kurbelwinkel zueinander versetzte Betätigung der Einlassventile.

Claims

Daimler AG Patentansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben einer wenigstens einen Zylinder (34) und wenigstens zwei dem Zylinder (34) zugeordnete Einlassventile aufweisenden
Verbrennungskraftmaschine, bei welchem beide Einlassventile zumindest während eines Teils eines Ansaugtakts der Verbrennungskraftmaschine betätigt und dadurch geöffnet werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
beide Einlassventile gemäß einer jeweiligen Ventilerhebungskurve (18, 20) und gemäß dem Miller-Zyklus betätigt werden, wobei wenigstens eine der
Ventilerhebungskurven (18, 20) einen ersten Teilbereich (22) mit einem ersten Öffnungshub (24) und einen auf den ersten Teilbereich (22) folgenden zweiten Teilbereich (26) mit einem Plateau (27) aufweist, das einen gegenüber dem ersten Öffnungshub (24) geringeren zweiten Öffnungshub (28) aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
beide Ventilerhebungskurven (18, 20) einen jeweiligen ersten Teilbereich (22) mit einem ersten Öffnungshub (24) und einen jeweiligen auf den jeweiligen ersten Teilbereich (22) folgenden zweiten Teilbereich (26) mit einem jeweiligen Plateau (27) aufweisen, das einen gegenüber dem ersten Öffnungshub (24) geringeren zweiten Öffnungshub (28) aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest jeweilige Teile der Ventilerhebungskurven (18, 20) versetzt zueinander sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eines der Einlassventile später als das andere Einlassventil geschlossen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Öffnungshub (24) in einem Bereich von einschließlich drei Millimeter bis einschließlich fünf Millimeter liegt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Öffnungshub (28) in einem Bereich von einschließlich 1 ,5 Millimeter bis einschließlich 2,5 Millimeter liegt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Teilbereich (22) eine Öffnungsdauer (44) aufweist, welche in einem Bereich von einschließlich 50 Grad Kurbelwinkel bis einschließlich 130 Grad Kurbelwinkel liegt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Teilbereich (26) eine Öffnungsdauer (46) aufweist, welche in einem Bereich von einschließlich 20 Grad Kurbelwinkel bis einschließlich 60 Grad Kurbelwinkel liegt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbrennungskraftmaschine mit einem Verdichtungsverhältnis betrieben wird, welches in einem Bereich von einschließlich 1 1 :1 bis einschließlich 14:1 liegt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbrennungskraftmaschine als Ottomotor betrieben wird.
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